基于職業教育信息化“五位一體、虛實融合”學習場構建研究

武文彪 翁偉斌 張良

摘 要 在物理校園的基礎上，運用人工智能、大數據技術構建了可為學校各項工作提供智能化服務和支撐的，體現教育理念的時代性、管理方法的智能性、教學內容的融通性、教學形式的多元性等特征的“五位一體、虛實融合”學習場，基于對該學習場的構建基礎、應用生態、服務取向深入剖析的基礎上，提出“五位一體、虛實融合”學習場的構建路徑：構建泛在化智慧學堂、構建體系化資源超市、構建虛擬化實訓工廠、構建智慧化管理系統、構建智慧化服務框架。

關鍵詞 學習場;職業教育信息化;五位一體;虛實融合;智慧管理與服務

中圖分類號 G710 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2022）05-0066-05

隨著科技的迅猛發展及信息技術與教育的深度融合，信息技術在推動教育變革中發揮的作用越來越明顯。2018年，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，明確提出“將教育信息化作為教育系統性變革的內生變量，支撐引領教育現代化發展，推動教育理念更新、模式變革、體系重構”。作為教育的重要組成部分，職業教育借助信息化手段來推進信息化建設，有助于推動職業教育高質量發展，加速中國特色職業教育現代化的實現。職業院校信息化是職業教育信息化的重要體現和實現載體，在職業院校信息化建設中，在物理校園的基礎上構建一個虛擬校園是學校未來發展的趨勢。基于此，本文探索構建了“五位一體、虛實融合”學習場，以期為職業院校信息化建設提供借鑒和參考。

一、“五位一體、虛實融合”學習場的內涵及其特征

場域（Field）是社會學范疇的核心概念，意指“在各種位置之間存在的客觀關系的網絡（network）或構型（configuration）”[1]，它是由一系列社會行為所構成的特定環境，在動態變化中促使在場域中的行為不斷地更新且適應著。在區域經濟地理學領域，苗長虹等人基于著名經濟地理學家斯科特（Scott）“創造場”（Creative field）的概念和斯托帕（Storper）“技術—組織—地域”三位一體創新思想，最早提出了“學習場”的概念[2]。從字面上理解，學習場即是指學習的場域。

“五位一體、虛實融合”學習場是指，在物理校園的基礎上，運用人工智能、大數據技術構建的可為學校各項工作提供智能化服務和支撐的學習場域，見圖1。職業院校教育目標的達成主要是圍繞教師的“教”、學生的“學”和學校的“管”展開的，該場域充分發揮校企合作、產教融合作用，將智慧管理、智慧學堂、智慧超市、實訓工廠、智慧服務融為一體，為職業院校教育教學常規工作的順利實施搭建了一個信息化支撐平臺，形成智慧教育應用新生態，充分發揮了助學、助教、助力三大功能，在一定程度上實現差異化教學、個性化學習、精細化管理和智能化服務的目標。

“五位一體、虛實融合”學習場能在學生、教師、學校之間建立不受時空限制的信息關聯與共享，為校園生活提供無處不在的智能服務，滿足學生學習的個性化需求、促進學生學習評價的多元化，為學生個性化學習、教師精準化教學、學校的便捷化管理提供智能服務，其特征體現在以下四個方面。

（一）教育理念的時代性

“五位一體、虛實融合”學習場聚焦當下職業院校信息化建設面臨的新形勢、新問題、新任務，以“個性化、智能化、泛在化實驗教學模式的建立”為目標，以“能實不虛”“以虛補實、以虛促實”“線上線下相結合”為原則，以“高階性、創新性和挑戰度”為指向，以“著力解決真實實驗條件不具備或實際運行困難，涉及高?；驑O端環境，高成本、高消耗、不可逆操作、大型綜合訓練等問題”為教學內容，打破了傳統教學時間、空間的限制，節省實訓耗材的開支，提升教學的效率，這種理念與國家提出的“鼓勵校企聯合開發虛擬仿真等教學資源，實現規?；痉稇茫苿涌破铡⑴嘤枴⒔虒W、科研的融合發展”精神相吻合，順應時代發展要求，也為信息化助推職業院校高質量發展提供了新路徑。

（二）管理方法的智能性

未來的教育管理應該是“人工智能+人”的方式，即一種人機混合協作的模式。大數據技術與教育的結合，將超越過去那些“力量甚微的創新”，創造真正的變革。正如牛津大學教授、大數據權威專家維克托·邁爾-舍恩伯格所總結的，大數據與教育的結合主要從個性化、反饋和概率預測方面發揮積極效應[3]。在“五位一體、虛實融合”學習場中，基于“學習場”的大數據，需要消耗大量時間和精力的備課、教學、作業批改、學習評價等工作，都能更有效率地完成;運用人工智能、大數據技術方法建設學校教育教學運行狀態數據的動態分析與決策系統，改變各級管理者將半數以上的時間耗費在行政和諧與管控使命上，為學校管理提供高效決策支撐，助力學校精準化管理;基于“學習場”的大數據，運行現代化技術方法，開展和優化學?！拔蹇v五橫”教育教學診斷與改進，全面提升教學質量，重塑學校新品牌。

（三）教學內容的融通性

以培養技術技能型人才為目標的職業教育，既要求學生掌握一定文化基礎知識和專業知識，還要求注重專業知識的實用性，培養學生的實踐技能，并強化各類知識的融會貫通。在“五位一體、虛實融合”學習場中，基于平臺吸納和融合學校內外部的各種優質數字資源，將立德樹人、工匠精神、創新創業教育、中華民族優秀傳統文化、勞動教育等融入數字資源庫，滿足學習者對學習內容的多方位需求，在“教”與“學”的各個環節實現優質資源的智能服務。同時優秀教師可以利用“學習場”平臺，打破地域限制，共同組建教學團隊，共享先進的教學理念，共同研究人才培養方案，共同研討授課方式和方法，共同精選加工教學內容，分享優秀教學資源，使教學內容更加豐富和完善，使教學方法更加科學，從而提升教學成效。

（四）教學形式的多元性

隨著信息技術與教育教學融合創新的職業教育教學新模式的到來，職業院校傳統較為單一的教育教學形式逐漸顯露出其與新理念下的現代教學不適應的一面。在“五位一體、虛實融合”學習場中，虛擬教學環境可以彌補傳統教學手段和條件的不足，不僅延伸了傳統教學的優勢，還突破了時間、空間的限制。通過智能助教普遍融入課前合作（初步消化教材）、課堂合作（進一步釋疑解惑）、課后合作（探索未知）中，線上線下“混合式”教學打破了傳統教學的壁壘，形成在新技術支撐下的走班選課、校際協同、校企聯動等開放的教學形式，實現差異化的“教”與個性化的“學”，教育教學更加開放、更加人本、更加平等、更加友好。

二、“五位一體、虛實融合”學習場構建的基本要求

“五位一體、虛實融合”學習場，是依據《教育信息化2.0行動計劃》精神，基于當下職業院校信息化建設的新要求構建的，是對職業院校整體工作進行的流程再造，不僅具有“人人皆學、處處能學、時時可學”虛實融合特征，還可為教師、學生提供“企業實景與教學場景相融合”的因材施教服務，也為學校實施精準化管理提供便利，充分體現大數據和人工智能技術驅動下的助學（學生的學）、助教（教師的教）和助力（學校的管）。就整體而言，要想使“五位一體、虛實融合”學習場的特點和優點得到充分利用、功能得到充分發揮，必須滿足三個方面的基本要求。

（一）構建基礎：智慧學習環境

智慧學習環境是“五位一體、虛實融合”學習場構建的基礎，因其以現代信息技術、學習工具、學習資源和學習活動為支撐，可對學習數據進行科學分析和數據挖掘，能夠識別學習者特性和學習情境，靈活生成最佳適配的學習任務和活動，引導和幫助學習者進行正確決策，有效促進智慧能力發展和智慧行動出現[4]。智慧學習環境建設的重點是，基于“應用為王、服務至上”的理念，通過信息技術與教育教學融合創新，將職業教育院校中的課堂教學、學生學習、學生實訓等方面整合在一起，以應用需求驅動內容建設，從而創設一種“人人皆學、處處能學、時時可學”的教學模式，搭建一種虛實結合的網絡學習空間。通過云計算、大數據、物聯網、移動互聯網、社交網絡、人工智能等新一代信息技術，構建一個能夠感知環境、識別情境、記錄行為、聯接社群的教育教學環境，在基礎設施、教育資源服務、師生交互、教學活動等方面實現物理環境與虛擬環境的有機融合，體現一定的智能化水平[5]。智慧學習環境可以擴展學習的邊界，構建課內外、校內外、線上線下的混合型學習方式，通過探索“云+端”的智慧教育新模式，有效踐行教育現代化的理念。

（二）應用生態：共享學習服務體系

學校需要通過整體規劃頂層設計，整合優化原有的信息化應用，分批分步建設新的應用，實現在教學應用領域覆蓋全體教師、學習應用領域面向全體學生、數字校園建設領域面向整個校園的共享學習服務體系。共享學習服務體系是個性化學習空間、體系化資源超市、協作式學習社區和虛擬化實訓工廠四個模塊組成的“互聯網+教育”信息化服務大平臺，是“五位一體、虛實融合”學習場的應用生態。在共享學習服務體系中，學習者可以便捷獲取各種滿足學習者需求的服務，例如課程智能推送、應用學習資源獲取、學習成果分享等。教學交互是學習者感知“學習場”的重要指標，良好的教學交互體驗能促使學習者更好的內化課程傳遞的知識，獲得最佳教學體驗，從而感知“學習場”學習服務質量。通過共享學習服務體系，在學校、教師、學生之間架設了一個交流互動的通道，在教育服務供給方式、教育教學和教育管理模式等方面實現新的變革，從而提升學校整體教育教學質量。

（三）服務取向：滿足教與學雙需求

教育是教師的教與學生的學的統一，這種統一的實質是交往和互動?；诖?，“學習場”的構建要求通過信息化應用與教育教學的深度融合，改變以往單向的“培養”活動，把教學過程視為師生交往、積極互動和共同發展的過程，要求將教學、學習、技能實訓等工作整合為一個整體，準確對接教師和學生的實際需求，為教師開展教學和學生進行學習提供精準服務。從教師的角度來講，學習場可以為教師提供各種教學資源，協助教師與學生開展溝通與交流，幫助教師對學習者的學習結果進行評價，形成一種高收益、低投入的“線上、線下”混合式教學模式，滿足自適應學習和因材施教的需要，最終實現信息技術的“助教”和“助學”功能。從學生的角度看，“學習場”超越課本和教室的界限，為學習者提供探索問題的模擬情境，學生可以隨時隨地學習，學生在主體性的凸顯、個性的彰顯和創造性的解放等方面獲得足夠空間，充分滿足了學生自適應學習的需求。

三、“五位一體、虛實融合”學習場構建路徑

（一）構建泛在化智慧學堂

泛在化智慧學堂是以混合式教學為核心，運用云計算、多媒體、人工智能等信息技術構建滿足學生個性化、泛在化學習的智慧教學應用。其指向“以生為本、回歸課堂、回歸職業、回歸成長”，通過發揮線上線下教學的優勢，做到線上有資源、線下有活動、過程有評估，完善課前、課中、課后教學服務，打破時間、空間的限制，營造人人可學、時時可學、處處可學的環境，滿足學生泛在化學習需要。在泛在化學習中，學生將從有限的教學時空，轉向無邊界的知識構建。同時，系統后臺隨時采集學生的學習數據，追蹤學生的學習進度，評估學生知識掌握的程度，發現學生學習的瓶頸和困難，并協助教師為學生提供在線的有針對性的教學。泛在化智慧學堂結構見圖2。

（二）構建體系化資源超市

體系化資源超市是以“知識圖譜構建”為核心，覆蓋所有專業核心課程的教育教學資源體系?；谥R圖譜技術，建立教學資源實體與知識圖譜框架關系的網絡，將知識與專業、課程與教學過程關聯起來，有效地管理各類知識素材和教學資源，為“教”與“學”提供更為高效便捷的服務，見圖3。教師通過應用工具，快速獲取各類教學資源，便捷地進行備課，輕松地組織教學。學生通過應用工具，獲取想要的學習資源，進行個性化學習。同時，系統后臺適時統計資源使用的頻度與用戶使用需求的數據，按照預設的邏輯實現智能資源推送、優質資源過濾、熱點資源排行、關鍵資源互聯等功能，為師生的“教”與“學”提供體系化的智能服務，最大化地實現教學資源共享，形塑優質數字資源高效服務職業教育的新常態。

（三）構建虛擬化實訓工廠

虛擬化實訓工廠是以虛擬仿真技術為核心，采用基于問題和項目的互動、研討、自主、合作、探究式的虛擬實訓教學方式，運用VR及AR等虛擬仿真技術，構建虛擬化實訓工廠。同時將行業、企業的真實場景引入實訓教學過程中，按照職業技能和素養的培養規律，開展線上線下相結合的個性化、智能化、泛在式實訓教學，探索開展虛實融合的智慧型實訓模式?；跀祿寗永砟?，運用大數據、人工智能等技術手段，按照職業技能和職業素養培養的基本特性，搜集學生實訓過程中的相關數據，通過分析模型梳理出能力畫像，形成線上線下相結合的個性化、多樣化、智能化和泛在化的實訓方式，以便更有效地集聚實訓教學資源，創設職業教育智慧型實訓新路徑。

（四）構建智慧化管理系統

智慧管理是以智慧校園建設為起點，通過構建職業院校教育教學運行狀態數據的動態分析與決策系統，從中分析學校辦學成效及目標達成度，并基于學生、教師、課程、專業和學校五個維度，設置數據分析模型和評估指標體系，動態提供各項工作建設和發展的現狀數據，為決策提供有力支撐[6]。通過過程數據的全面收集和精確處理，及時準確地實現反饋和評價，切實提升學校業務管理和服務能力。整合各類相關數據，開展基于大數據的決策分析，推動高效靈敏的學校管理決策，縮短學校決策響應周期。通過業務流程優化和重組，利用超前的信息化管理方式和工具，及時改進并提供更科學、更高效、更精準的優質服務，實現職業學校管理和服務的便捷高效，以信息化推進學校教育管理現代化、標準化、精細化與智能化。學校智慧管理系統框架如圖4所示。

（五）構建智慧化服務框架

智慧化服務框架是通過信息化技術助推個性化智慧服務，從心理輔導、生活指導、課外學習、社會實踐、創業輔導、社團活動、校園沙龍等多方面，實現多應用關聯和信息共享，為師生員工提供教與學之外的校園生活服務，最終指向師生共成長?；谥腔蹘熒沾髲d建設，聚合分散的應用和內容，使全體師生可以瀏覽到相互關聯的數據，同時在進行相關事務處理時，能夠輕松地獲取有關信息，通過協同工作、內部交流、知識管理等平臺幫助建立良好的文化氛圍[7]。在“學習場”中，智能手機將成為學生、教師獲得信息服務的主要工具。通過智慧校園的移動端，進行有效的家?；ネǎń涣鲗W生出勤情況、學習情況及在校表現等。利用新媒體，即時向校內外發布學校開展的科學、文化、藝術、社會實踐等活動信息。開設家長學校，利用家校協同社群，拓展教育渠道，實現智慧溝通、智慧辦公、社會共育、家校共治。學校智慧化服務框架如圖5所示。

參 考 文 獻

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[3]趙中建，張燕南.與大數據同行的學習與教育——《大數據時代》作者舍恩伯格教授和庫克耶先生訪談[J].全球教育展望，2014（12）：3-9.

[4]祝智庭，賀斌.智慧教育：教育信息化的新境界[J].電化教育研究，2012（12）：5-13.

[5]北京師范大學智慧學習研究院.彈性教學手冊：中國“停課不停學”的經驗[R].2020：16.

[6]劉佳.“直播+教育”：“互聯網+”學習的新形式與價值探究[J].遠程教育雜志，2017（1）：52-59.

[7]王國棟，朱炯.高職院校教師在線教學認知對教學策略選擇的影響研究——以上海高職院校為例[J].職業技術教育，2021（17）：38-42.